振幅可変型水晶発振子を用いる複雑系タンパク質間相互作用の解明

使用可变振幅晶体振荡器阐明复杂的蛋白质-蛋白质相互作用

基本信息

批准号：
16655066
负责人：
岡畑恵雄
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

申請者らはこれまでに、水晶発振子の振動数がその電極上に結合する質量に比例して減少する(-1Hz=0.62ng cm-2)ことを利用して、様々な生体分子間相互作用の定量的解析を行ってきた。これまでは、水晶発振子の電圧を一定にして物質の結合による振動数の減少を見てきたが、本研究では、発振させる電圧を変化させることにより振幅を変化させ、結合している物質の解離と結合を制御できることを利用して、細胞内の複雑系タンパク質の相互作用の解析を定量的に行うことを目的にして研究を行い、以下の成果を得た。DNAポリメラーゼはテンプレート鎖に沿ってDNAを伸長する酵素であるが、ポリメラーゼはDNA鎖に横から挟み込むように結合しているだけであるので、それ単独ではDNA鎖を長く伸長できない。生体ではクランプとクランプローダーといわれるタンパク質と複合体を作ることによりポリメラーゼをはずれにくくし、長いDNA鎖を伸長できるようにしていると考えられている。水晶発振子の表面にDNA鎖とポリメラーゼ複合体を固定化し、振動電圧を3Vから5Vに増加させることにより振幅を大きくした。このことにより、弱く相互作用していたクランプやクランプローダーがDNA鎖から離れ、振幅を下げると可逆的に再結合する現象が水晶発振子の振動数変化から観察できた。このことからDNAポリメラーゼ複合体の結合の強さを定量化する事ができ、タンパク質複合体の再構築の制御が水晶発振子の振幅からできることがわかった。

到目前为止，申请人已经利用晶体振荡器的频率与与其电极结合的质量成比例降低的事实(-1Hz=0.62ng cm-2)研究了各种生物分子之间的相互作用，并对其效应进行了定量分析。已进行。到目前为止，我们已经通过保持晶体振荡器的电压恒定来研究由于材料键合而导致的频率降低，但在本研究中，我们将通过改变振荡电压并利用控制离解和结合的能力来改变振幅。为了定量分析细胞内复杂蛋白质的相互作用，我们进行了研究，并获得了以下结果。 DNA聚合酶是一种沿着模板链延伸DNA的酶，但由于聚合酶仅通过从侧面夹住DNA链来与DNA链结合，因此它本身无法将DNA链延伸很长。人们认为，在活生物体中，通过与称为夹钳加载器的夹子和蛋白质形成复合物，它们使聚合酶难以移动，从而使长DNA链得以延长。将DNA链和聚合酶复合物固定在晶体振荡器的表面上，通过将振荡电压从3V增加到5V来增加振幅。结果，弱相互作用的夹具和夹具加载器与DNA链分离，当振幅降低时，它们可逆地重新结合，这可以从晶体振荡器频率的变化中观察到。由此，可以定量DNA聚合酶复合物的结合强度，并且发现蛋白质复合物的重构可以通过晶体振荡器的振幅来控制。